Isolation bacteriophages and evaluation of their effect in controlling bacterial leaf blight disease on rice caused by Xanthomonas oryzae pv. Oryzae

GIANG NGUYEN THI TRUC * , Nguyen Thi Thu Nga and TIEN DOAN THI KIEU

* Corresponding author (nttgiangnomail@ctu.edu.vn)

Article Sidebar

Full Text: PDF

Received: 26 Sep 2014
Accepted: 07 Nov 2014
Published: 01 Nov 2014
Title: Isolation bacteriophages and evaluation of their effect in controlling bacterial leaf blight disease on rice caused by Xanthomonas oryzae pv. Oryzae
Views
349
Downloads
253
How to Cite
TRUC, G. N. T., Nga, N. T. T., & KIEU, T. D. T. (2014). Isolation bacteriophages and evaluation of their effect in controlling bacterial leaf blight disease on rice caused by Xanthomonas oryzae pv. Oryzae. CTU Journal of Science, (CĐ Nông nghiệp), 194-203. Retrieved from https://ctujsvn.ctu.edu.vn/index.php/ctujsvn/article/view/2064
Issue
No. Special issue on Agriculture (2014)
Section
Agriculture

Abstract

Study on bacteriophages in controlling bacterial leaf blight disease on rice caused by Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) was conducted in laboratory and nethouse, Can Tho University. There were ten bacteriophages isolated from 26 strains Xoo original from 4 provinces of Mekong Delta i.e An Giang, Can Tho, Hau Giang, Bac Lieu with 38.46% percentage of infection by phages. Evaluation on the parasitized ability of ten phages on total 26 strains of Xoo showed that one phage could infect many bacterial strains, four phages with coded 10, 12, 13, and 17 showed higher efficiency in parasiting of many Xoo strains, and bacterial strain Xoo 44 (from Thoi Lai- Can Tho) and 52 (Long My - Hau Giang) were higher sensitive with almost isolated bacteriophage strains. Phage 12 (isolated from Chau Thanh A- Hau Giang) showed higher effect in killing strain Xoo 44 compared to phages 10,13 and 17. In nethouse, all four phages with coded 10, 12, 13 and 17 showed effect in reduction of bacterial leaf blight infection by spraying phage suspension (108 pfu/ml) on leaf surface before or after pathogen inoculation. Spraying phage suspension 10 or 12 before pathogen inoculation showed better disease reduction than spraying phage after pathogen inoculation, they showed higher disease control than two others.
Keywords: Bacteriophage, bacterial leaf blight disease, biological control, Xanthomonas oryzae pv. Oryzae

Tóm tắt

Kết quả nghiên cứu phân lập Thực khuẩn thể (TKT) kí sinh và tiêu diệt vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) gây bệnh cháy bìa lá lúa được thực hiện tại phòng thí nghiệm và nhà lưới Bộ môn Bảo vệ Thực vật, Trường Đại học Cần Thơ. Kết quả trong tổng số 26 chủng vi khuẩn Xoo gây bệnh phân lập tại 4 tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long gồm An Giang, Cần Thơ, Hậu Giang, Bạc Liêu thì phân lập được 10 dòng TKT, chiếm tỉ lệ kí sinh 38,46%. Khi đánh giá về khả năng kí sinh của các dòng TKT cho thấy 4 dòng TKT có mã số 10, 12, 13, và 17 (TKT 10, 12, 13 và 17) có khả năng kí sinh trên nhiều chủng vi khuẩn, và hai chủng vi khuẩn Xoo có mã số 44 (phân lập tại huyện Thới Lai- Cần Thơ, Xoo 44) và 52 (phân lập tại Long Mỹ- Hậu Giang, Xoo 52) là mẫn cảm cao nhất đối với các dòng TKT được phân lập. Khi khảo sát khả năng thực khuẩn của 4 dòng TKT 10, 12, 13, và 17 trên chủng vi khuẩn Xoo 44, thì dòng TKT 12 (phân lập tại Châu Thành A ? Hậu Giang) có khả năng tiêu diệt vi khuẩn Xoo 44 cao hơn các dòng TKT 10, 13, 17. Đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh trong điều kiện nhà lưới, cả 4 dòng TKT 10, 12, 13, và 17 qua hai biện pháp xử lý (phun trước hoặc phun sau với huyền phù mang mật số 108 pfu/ml) đều thể hiện hiệu quả giảm bệnh cháy bìa lá do vi khuẩn Xoo 44 gây ra, biện pháp phun trước thể hiện hiệu quả cao hơn đối với hai dòng TKT 10 và 12, và hai dòng TKT 10 và 12 thể hiện hiệu quả phòng trị bệnh cao hơn hai dòng còn lại.
Từ khóa: Bệnh cháy bìa lá, phòng trừ sinh học, thực khuẩn thể, Xanthomonas oryzae pv. oryzae

Article Details

References

Agrios, G.N. (2005). Plant pathology, Academic Press, 922p.

Balogh, B., Canteros B.I., Stall R.E., and Jones J.B. (2008). Control of citrus canker and citrus bacterial spot with bacteriophages. Plant Dis.92:1048-1052.

Balogh, B., Jones J.B., Iriarte F.B and Momol M.T. (2010). Phage Therapy for Plant Disease Control, Current Pharmaceutical Biotechnology 11(1):48-57.

Balogh, B., Jones J.B., Momol M.T., Olson S.M., Obradovic A. (2003). Improved efficacy of newly formulated bacteriophages for management of bacterial spot on tomato. Plant Dis.87:949–954.

Flaherty, J.E., Jones J.B., Harbaugh B.K., Somodi G.C., and Jackson L.E. (2000). Control of Bacterial Spot on Tomato in the Greenhouse and Field with H-mutant Bacteriophages. HortScience 35:882-884.

Fujiwara, A., Fujisawa M., Hamasaki R., Kawasaki T., Fujie M., and Yamada T. (2011). Biocontrol of Ralstonia solanacearum by Treatment with Lytic Bacteriophages, Applied andenvironmental microbiology, American Society for Microbiology, pp. 4155-4162.

Gill, J. and Abedon S.T. (2003). Bacteriophage Ecology and Plants. APSnet Features, Online. doi: 10.1094/APSnetFeature-2003-1103.

Gill,J.J., Svircev,A.M., Smith,R. and Castle,A.J. (2003) Bacteriophages of Erwinia amylovora. Appl. Environ. Microbiol. 69, 2133-2138.

Iriarte, F.B., Balogh B., Momol M.T., Smith L.M., Wilson M., Jones J.B. (2007). Factors affecting survival of bacteriophage on tomato leaf surfaces. Appl. Environ. Microbiol.73:1704–1711.

Jones, J.B., Jackson L.E., Balogh B., Obradovic A., Iriarte F.B., and Momol M.T. (2007). Bacteriophages for Plant Disease Control, Annu. Rev. Phytopathol 45:245-262.

Kauffman, H.E., Reddy, A.P.K., Hsieh, S.P.Y and Merca, S.D. (1973). An improved technique for evaluating resistance of rice varieties to Xanthomonas oryzae. Plant Diseases Reporter 57:537:541.

Kutter, E. and Sulakvelidze A. (2005). Bacteriophages: Biology and Applications, CRC Press, 405p.

Lang, J. M., Gent D. H. and Schwartz H. F. (2007). Management of Xanthomonas leaf blight of onion with bacteriophages and a plant activator. Plant Dis. 91:871-878.

Nguyễn Thị Tấm (2013). Đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh của vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa 231-1 đối với bệnh đốm vằn do nấm Rhizoctonia solani và cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae trong điều kiện in vitro và nhà lưới. Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Bảo vệ thực vật, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ.

Obradovic, A., Jones J.B., Momol M.T., Balogh B., Olson S.M. (2004). Management of tomato bacterial spot in the field by foliar applications of bacteriophages and SAR inducers. PlantDis.88:736–40.

Phan Thị Hồng Thúy, Nguyễn Chơn Tình, Bào Thanh Loan và Trần Thị Thu Thủy. 2010. Khả năng hạn chế một số bệnh trên lúa khi xử lý với dịch trích cỏ cứt heo (Ageratum coryzoides) trong điều kiện nhà lưới. Hội thảo quốc gia bệnh hại thực vật Việt Nam. trang 195-201.

Raupach,G.S. and Kloepper,J.W. (1998) Mixtures of plant growth-promoting rhizobacteria enhance biological control of multiple cucumber pathogens. Phytopathology 88, 1158-1164.

Schnabel,E.L. and Jones,A.L. (2001) Isolation and characterization of five Erwinia amylovora bacteriophages and assessment of phage resistance in strains of Erwinia amylovora. Appl. Environ. Microbiol. 67, 59-64.

Ta Minh Son (1993). Breeding Rice Cultivars Resistant to Bacterial Leaf Blight (Xanthomonas campestris pv. oryzae) in Vietnam. Current Plant Science and Biotechnology in Agriculture 18:351

Tan, G.H., Nordin M.S., Napsiah A.R. and Rosnah H. (2009). Lysis activity of bacteriophages isolated from sewage against Ralstonia solanacearum and Erwinia chrysanthemi (Aktiviti lisis bakteriofaj daripada air kumbahan terhadap Ralstonia solanacearum dan Erwinia chrysanthemi), J. Trop. Agric. and Fd. Sc. 37(2): 203– 209.